Файл: Е. А. Базарова1, Г. В. Митрофанова2, Е. В. Черноусенко.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.12.2023

Просмотров: 52

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.15-21 УДК 622.765.061Е. А. Базарова1, Г. В. Митрофанова2, Е. В. Черноусенко2 1АпатитскийфилиалМурманскогогосударственноготехническогоуниверситета,г.Апатиты,Россия2ГорныйинститутФИЦКНЦРАН,г.Апатиты,РоссияНОВЫЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ РЕАГЕНТЫ-СОБИРАТЕЛИ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУДАннотация. Рассмотрена возможность использования в качестве собирателей для флотации медно-никелевых руд бифункциональных комплексообразующих реагентов — моногидроксиамида и моногидразида алкенилянтарной кислоты. Методом беспенной флотации проведена оценка эффективности их действия по отношению к медь- никельсодержащим минералам. Показана большая по сравнению с традиционными сульфгидрильными собирателями активность исследуемых реагентов по отношению к никелевым минералам. Использование исследуемых монопроизводных янтарной кислоты обеспечивает повышение извлечения никеля в черновой концентрат и снижение его потерь с хвостами флотации.Ключевыеслова:медно-никелевыеруды,флотация,комплексообразующиереагенты,монопроизводныеянтарнойкислоты.E. A. Bazarova1, G. V. Mitrofanova2, E. V. Chernousenko21ApatityBranchoftheMurmanskStateTechnicalUniversity,Apatity,Russia2MiningInstituteofFRCKSCRAS, Apatity,RussiaNEW COMPLEXING REAGENTS-COLLECTORS FOR COPPER-NICKEL ORE FLOTATIONAbstract. The paper describes a possibility of using bifunctional complexing agents (monohydroxyamide and monohydgrazide of alkenylsuccinic acid) as collectors for the flotation of copper-nickel ores. The method of frothless flotation was used to evaluate the effectiveness of their action in relation to copper-nickel-bearing minerals. The work shows larger activity of the studied reagents with respect to nickel minerals compared with traditional sulfhydryl collectors. The use of the studied mono-derivatives of succinic acid increases the nickel extraction into the rough concentrate and decreases its losses with flotation tailings.Keywords:copper-nickelores,flotation,complexingreagents,mono-derivativesofsuccinicacid.Введение Повышение эффективности обогащения минерального сырья, перерабатываемого флотационным способом, неразрывно связано с поиском новых реагентов-собирателей. Ассортимент флотационных реагентов постоянно расширяется — разрабатываются новые оптимальные рецептуры собирателей, представляющих собой смеси реагентов различного действия, исследуются принципиально новые классы реагентов.В области химии собирателей для флотации сульфидных руд в последнее время развивается направление с использованием комплексообразующих соединений. Группировки, склонные к образованию координационных связей с переходными металлами, входят в состав молекул совместно с серосодержащими функциональными группами. Так, в качестве собирателей сульфидных руд исследованы производные меркаптобензотиазола, меркаптобензимидазола, имидазолина, гидроксихинолина, тиомочевины, а также гидроксамовые кислоты и гидразиды карбоновых кислот [1]. Образование прочных труднорастворимых комплексных соединений производных меркаптобензотиазола с Сu, Ni и др. на поверхности минерала обуславливает избирательность сорбции этого реагента и обеспечивает повышение селективности флотации [2, 3]. Реагенты, имеющие в своей структуре атомы серы, азота и кислорода, являются специфическими к минералам меди. Высокая эффективность действия по отношению к халькопириту O-изопропил- S-[2-(гидроксиамино)пропил]дитиокарбоната связана с возможностью взаимодействия атомов меди с реагентом с образованием Cu-N-O-Cu-мостиков [4]. Тионокарбаматы и их производные — еще один класс собирателей, использование которых повышает селективность флотации, благодаря их специфическому взаимодействию с поверхностью минерала [5–7].Перспективными классами комплексообразующих соединений, способных выступать в роли собирателей для флотации сульфидных руд цветных металлов, являются гидроксамовые кислоты и гидразиды карбоновых кислот [8, 9]. Наиболее целесообразно применять их в качестве дополнительного собирателя- пенообразователя вместо реагента аэрофлот.В настоящей работе проведена оценка эффективности действия в качестве собирателей для флотации медно-никелевых руд бифункциональных соединений, представляющих собой азотсодержащие производные алкенилянтарной кислоты. Наличие второй функциональной группировки кислотного характера обеспечит дополнительное взаимодействие с неоднородной поверхностью минерала и увеличит эффективность флотации. Материалы и методы исследования Проведена оценка коллекторных свойств двух бифункциональных соединений — моногидроксиамида SLR-1 (I) и моногидразида SLR-2 (II) алкенилянтарной кислоты: R HCO C NHOH OHO(I)R HC H2CO C NHNH2 OH CO(II), где R ― 2-этилгексенил.Оценку эффективности рассматриваемых реагентов по отношению к сульфидным минералам проводили методом беспенной флотации в трубке Халимонда на образцах обогащенной пентландитом и пирротином (МН-1) и халькопиритом (МН-2) медно-никелевой руды крупностью минус 0,09 + 0,063 мм. Химический анализ проб приведен в табл. 1. Характеристика проб руды МН-1 и МН-2 Characteristics of ore samples MH-1 and MH-2Таблица1Table1

Обсуждение результатов

Выводы

Литература

Базарова Екатерина Александровна

Митрофанова Галина Викторовна

Черноусенко Елена Владимировна

Bazarova Ekaterina Alexandrovna

Mitrofanova Galina Viktorovna

Chernousenko Elena Vladimirovna

(рис. 3), показывают, что моногидроксиамид алкенилянтарной кислоты характеризуется высокой избирательностью действия по отношению к никелевым минералам. Разница в извлечении меди и никеля в «пенный» продукт флотации при оптимальных расходах реагента составила 10–13 %, в то время как для сульфгидрильных реагентов эта разница составляет 30–45 %.

Оба исследуемых реагента проявляют большую активность по сравнению с ксаногенатом и аэрофлотом. Извлечение металлов в «пенный» продукт в случае использования SLR-1 и SLR-2 выше на всем диапазоне концентраций.

Более высокая активность комплексообразующих реагентов по отношению к никельсодержащим минералам проявилась и при флотации труднообогатимой медно-никелевой руды одного из месторождений Печенгского рудного поля. Из полученных результатов (табл. 3) видно, что при использовании исследуемых бифункциональных реагентов вместо аэрофлота извлечение никеля в черновой концентрат увеличивается и снижаются потери никеля с хвостами.

Проведение последующих перечистных операций позволило во всех случаях получить концентрат с содержанием никеля на уровне 6–7 %.

Прочное закрепление исследуемых реагентов на поверхности минеральных зерен, обусловленное высокой комплексообразующей способностью

моногидроксиамида и моногидразида алкенилянтарной кислоты по отношению к никелю, обеспечивает повышение эффективности флотации никельсодержащих минералов. Полученные результаты позволяют говорить о перспективности использования
подобных бифункциональных соединений в качестве собирателей для флотации сульфидных руд.


Показатели обогащения медно-никелевой руды Copper nickel ore enrichment rates

Таблица3
Table3

Продукт
Выход, %
Содержание, %
Извлечение, %
Общий расход реагентов, г/т

Ni
Cu
Ni
Cu



Черновой

концентрат
27,21
1,44
0,612
78,32
85,45
Kx ― 175

Af ― 123

Хвосты
72,79
0,149
0,039
21,8
14,55

Исходный
100,00
0,50
0,19
100,00
100,00

Черновой

концентрат
32,73
1,26
0,532
80,27
85,73
Kx ― 175

SLR-1 ― 123

Хвосты
67,27
0,151
0,043
19,73
14,27

Исходный
100,00
0,51
0,20
100,00
100,00

Черновой

концентрат
34,82
1,2
0,51
81,16
85,81
Kx ― 149

SLR-1 ― 149

Хвосты
65,18
0,149
0,045
18,84
14,19

Исходный
100,00
0,51
0,20
100,00
100,00

Черновой

концентрат
33,49
1,23
0,537
81,12
86,84
Kx ― 149

SLR-2 ― 149

Хвосты
66,51
0,144
0,041
18,88
13,16

Исходный
100,00
0,507
0,207
100,00
100,00



Выводы


Предложены новые комплексообразующие бифункциональные реагенты, характеризующиеся высокой активностью по отношению к никельсодержащим минералам.

Лабораторными флотационными испытаниями показана возможность использования моногидроксиамида и моногидразида алкенилянтарной кислоты в сочетании с бутиловым ксантогенатом в качестве собирателей для флотации медно-никелевых руд.

Использование предложенных реагентов вместо аэрофлота в составе собирательной смеси обеспечивает прирост извлечения никеля в черновой медно- никелевый концентрат.

Литература


  1. Use of chelating agents as collectors in the flotation of copper sulfides and pyrite / P. K. Ackerman et al. // Minerals and metallurgical processing. 1999. Vol 16, no. 1. Р. 27–35.

  2. Матвеева Т. Н., Громова Н. К. Особенности действия меркаптобензотиазола и дитиофосфата при флотации Au- и Pt-содержащих минералов // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск: Обогащение полезных ископаемых: сб. науч. тр. по материалам симпозиума "Неделя горняка ― 2009". С. 62–71.

  3. Interaction mechanism of a new chelating collector and copper sulphide minerals /

A. M. Marabini et al. // XVIII International Mineral Processing Congress, vol. 5. The Australasian Institute of Mining and Metallurgy. Sydney, 1993. P. 1375–1383.

  1. The flotation behavior and adsorption mechanism of O-isopropyl-S-[2- (hydroxyimino)propyl] dithiocarbonate ester to chalcopyrite / J. Xiao et al. // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2017. Vol. 71. P. 38–46.

  2. Liu Guang-yi, Zhong Hong, Dai Tai-Gen. The separation of Cu/Fe sulfide minerals at slightly alkaline conditions by using ethoxycarbonyl thionocarbamates as collectors: Theory and practice // Minerals Engineering. 2006. Vol. 19. P. 1380–1384.

  3. Исследования селективности действия сочетания ксантогената и дитиофосфата с тионокарбаматом / В. А. Игнаткина и др. // ФТПРПИ. 2010. № 3. С. 105–114.

  4. Соложенкин П. М. Взаимодействие тионокарбаматов с кластерами сульфидных минералов по данным компьютерного моделирования // Известия вузов. Цветная металлургия. 2016. № 6. С. 4–13.

  5. Радушев А. В., Чеканова Л. Г., Гусев В. Ю. Гидразиды и 1,2-диацилгидразины. Получение, свойства и применение в процессах концентрирования металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 146 с.

  6. Оценка действия комплексообразующих реагентов при флотации медно- никелевых руд / Е. В. Черноусенко и др. // Цветные металлы. 2019. № 1. С. 7–12.

  7. Пути повышения эффективности флотационного обогащения труднообогатимых сульфидных медно-никелевых руд / Е. В. Черноусенко и др. // Физико- технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018. № 6. С. 173–179.

  8. A new Cu(II)[12]metallocrown-4 pentanuclear complex based on a Cu(II)- malonomonohydroxamic acid unit / E. Gumienna-Kontecka et al. // New Journal of Chemistry. 2007. Vol. 31. Р. 1798–1805.


Сведенияобавторах

Базарова Екатерина Александровна


Апатитский филиал Мурманского государственного технического университета, г. Апатиты, bazarova@goi.kolasc.net.ru

Митрофанова Галина Викторовна


кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Горный институт ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, gera@goi.kolasc.net.ru

Черноусенко Елена Владимировна


научный сотрудник, Горный институт ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, chern@goi.kolasc.net.ru

Bazarova Ekaterina Alexandrovna


Apatity Branch of the Murmansk State Technical University, Apatity, bazarova@goi.kolasc.net.ru

Mitrofanova Galina Viktorovna


PhD (Eng.), Associate Professor, Leading Researcher, Mining Institute of FRC KSC RAS, Apatity, gera@goi.kolasc.net.ru

Chernousenko Elena Vladimirovna


Researcher, Mining Institute of FRC KSC RAS, Apatity, chern@goi.kolasc.net.ru





Смотрите также файлы